摘 要:形象思維是化學概念學習的助推劑,教師在化學概念教學中應立足于學生的形象思維,將抽象概念轉化為學生易于理解的形象化教學資源。其轉化的策略大致有:生活化、模型化、實驗化等方法。
關鍵詞:形象思維;模型;實驗;體驗
一、概念及形象思維
化學概念是有關物質的組成、結構、性質、變化的本質屬性及其規律在人們頭腦中的能動反映,是反映物質在化學運動中的固有屬性的一種思維方式。
心理學上普遍將思維定義為“人腦借助于語言并以知識為中介,對客觀事物的概括的、間接的反映”。思維以“是否借助于表象”為標準來劃分,可以分為形象思維和抽象思維。化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門自然科學。這些問題的解決既有狀態、性質的描述,又有數量的分析與論證,因此化學思維始終會與具體的化學事物相聯系,從而形象思維在化學概念學習中將產生特殊的作用。
二、化學概念教學中應用形象思維的幾個策略
1.化學概念生活化
“堅持從生活走向科學”是新課程改革的基本理念之一。每個人在日常生活中,常通過個體感官的一些體驗,在頭腦中擁有對事物性質的許多印象或記憶,這些前概念在學習中一旦被激活,會對新概念的理解產生積極效應。
例如,學習“飽和溶液與不飽和溶液”這兩個概念要從三個方面來理解:(1)在一定溫度下;(2)在一定量的溶劑中;(3)能否繼續溶解該溶質。單憑講解或實驗說明,學生很難接受,也很難在頭腦中有恒久的記憶。如果借用學生熟知的人吃飯的飽與不飽來分析比較,就能促進他們對概念的理解。比較人吃飯的飽與不飽,可以從三個方面分析,對于同一碗飯,同是一個人,他空腹與非空腹時是否吃得一樣,因此無法確定某人飯量的大小;大人與小孩吃飽與否無法比較;日常說的吃飽與不飽是指能否再吃進去東西,不能再吃為飽,能再吃為不飽,可以說其吃飯時所能吃的東西為其最大的飯量。
上述類比的方法就是利用相似性移植或稍加改動后移植到另一對象,用以處理另一對象的相似問題。“飽和溶液”如果能從“人吃飯的饑飽狀態”三個方面類比遷移分析,學生不僅能對概念中的條件加深理解,而且能使概念由理性變為感性,易于理解和記憶。
2.化學概念模型化
中學生的思維能力的發展正是從形象思維到抽象思維的過渡時期,且形象思維多于抽象思維,而對抽象概念的學習一般離不開感性材料的支持。化學中有許多概念與微觀結構緊密相連,它們是看不見、摸不著的。教學中充分利用圖表、模型、多媒體課件等手段,把抽象的概念變成能看得見、摸得著的模擬實物,使學生直觀形象地認識微觀世界,由感性向理性發展,了解化學變化的實質,理解化學概念。
比如,在進行“溶解”概念教學時,可以借助多媒體來輔助教學,利用形象生動的Flash動畫使學生感受到在水分子的不斷運動和作用下,物質表面的離子或分子向水中不斷擴散,最終形成均一穩定的溶液。通過模型、動畫等手段形象逼真的模擬,將無法感知的微粒,傳神地轉變可感知的具象,便于學生深刻地理解概念的本質內涵。
3.化學概念實驗化
為了幫助學生形成科學、嚴密的概念,不少教師十分重視對概念定義中關鍵字詞的含義進行解釋和辨析,注意剖析概念的內涵、外延、運用比較分析或類比的方法,幫助學生區分不同的概念。如,強調溶解度概念定義中的4個關鍵詞—— 一定溫度、100 g溶劑、達到飽和狀態、溶解的溶質質量。這種方法在解決概念認知上能產生一定作用,但并不能促進學生的信息加工過程的深入,對概念理解幫助不大。如果在概念形成階段,將抽象概念轉化為更便于學生感知的實驗探究活動,就能充分挖掘學生形象思維的潛力,讓學生更全面更深刻地思考。
案例:物質溶解性是怎樣定量表示的?
提出問題:比較糖和食鹽在水中溶解性需要有哪些條件呢?
猜想假設:(1)比較兩物質溶解性大小,必須在相同的溫度下。
(2)比較兩物質溶解性大小,必須在相同的溶劑質量條件下。
(3)比較兩物質溶解性大小,必須在相同的溶質質量的條件下。
(4)比較兩物質溶解性大小,必須溶質溶解達到飽和狀態下。
實驗論證:方法一:在相同體積、相同溫度的水中,逐步加入少量的等質量的糖和食鹽,并且充分攪拌。多次加入后判斷哪個先有剩余。
方法二:將等質量的糖和食鹽放入燒杯中,然后逐步加入少量的等體積的同溫度的水,并充分攪拌。多次加入后判斷哪個先溶解,沒有剩余溶質存在。
解釋結論:方法一:比較必須是在三個條件下:相同溫度下、等質量的水中、糖和食鹽必須溶解達到飽和狀態。
方法二:比較必須是在兩個條件下:相同溫度下、等質量的糖和食鹽。
讓學生通過實驗的觀察和分析比較深刻地認識到一種物質在水中可能溶解的最大數量與它的溫度、所取水的多少有關,因而要定量比較物質在水中的溶解性,就自然而然要規定溫度、使用的水量,并在溶解達到最大限度的情況下來衡量,此時得到的定量數值就是物質在某一溫度下的“溶解度”。通過實驗,讓學生把已有知識經驗和新概念內容相聯系相作用,以獲得真正的領悟,形成明晰的概念,能取得較好的教學效果。
4.化學概念體驗化
化學的學習如果缺少對客觀存在的體驗,而直接就知識而論反應、論分析,甚至只是就知識而論知識,這些都是違背學生的認知規律的。而可感知性恰恰是形象思維的特點。因此,只有建立在學生對客觀反應的“體驗”上的認知分析才可能是真正符合學生認知發展的學習過程。
“分子原子的本質區別是:在化學變化中,分子被破壞,原子進行重新組合。”在傳統教學中僅有靜態的圖片,至多用視頻來作為學生的學習資源。結合教師的講解仍然很難讓學生接受,死記硬背的話則效果更差。但是如果將該教學內容轉為學生參與表演的“啞劇”則效果卻能立竿見影。如分析“電解水”的微觀過程,可以找兩個男生分別作為“氧原子”,四個女生分別作為“氫原子”。而后分別請上述六位學生表演出“反應前”“反應時”“反應后”的原子、分子組合狀況,而后再請全班學生指出上述過程中“哪些微粒發生改變?”“哪些微粒不發生改變?”這樣學生們就能通過一個可感知的體驗式活動很清晰地指出分子與原子的區別了。
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。如果忽視學生的認知體驗,僅僅是教師人為割裂地將知識肢解后構建所謂的知識體系,那是一種漠視學生體驗的過程,學生怎么可能感受到學習的樂趣呢?而通過設計成可體驗的學習活動,既能從學生的形象思維出發,又能兼顧學生的情感體驗,會收到事半功倍的效果。
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(作者單位 江蘇省常州市北環中學)